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农作物温室环境智能控制,提高作物产量及品质 | 创新场景

系统内包含各种环境传感器和设备,整体架构使用了更为先进的“边缘计算+云计算”架构方式,提高了系统的实时性、稳定性、智能性和数据聚合性。运用物联网、前端边缘计算和云管理计算技术实时获取温室环境数据(空气温湿度、光照强度、基质含水量、CO2 浓度等),设备数据(输入参数、输出参数、运行参数、异常状态等),作物表型数据(根、茎、叶、花、果的大小、数量、颜色、状态等),并通过网络传输至云管理计算中心实现数据分析,并产生设备维护指令,以提升设备运行效率、降低能耗。

场景描述

现代智能温室在生产运营过程中,主要面临以下两大问题:

(1)环境控制的准确性和及时性:如何确保实际测量的温度、湿度契合环境控制策略,避免实际测量数据与期望值的偏差过大;室外环境瞬时变化,室内温室环境需相对稳定,硬件设备如空调系统如何根据条件变化,快速响应降温(和/或除湿)需求,或如何避免设备异常运行造成环境控制失效;

(2)数据采集密度和统计、分析:现代化智能温室生产中涉及到的“温、光、水、气、肥”,即温度调控数据、湿度调控数据、水肥灌溉数据(灌溉量、灌溉次数、灌溉液EC/PH指标等)、光照(室外光照强度、辐照累积量、人工补光策略等)、二氧化碳用量、天然气使用数据以及番茄植株各阶段表型数据(周生长量、头部茎粗、穗顶间距、叶长、叶宽、叶面积指数、开花和坐果数量等数据),如此庞大的数据群,如何有效采集、分析并利用这些数据指导生产。

解决方案

G-Lab温室管理系统融合了自动化、物联网、云计算、大数据和AI等新型信息技术,形成动态感知分析、交互反馈、智能控制、智能决策的智能系统,实现实时交互、全过程智能化运行功能。

(1)本系统根据现场传感器实时采集数据,并存储于云服务器数据库中,采集的温室环境数据被传输至作物模型中进行分析,并根据环境控制策略产生设备控制指令,对环境设备进行控制,以改善作物生长环境提高作物产量及品质。如用于加温控制,降温控制,除湿控制,补充二氧化碳浓度控制,灌溉量控制等,其控制的设备包括锅炉,空调、二氧化碳设备、灌溉设备、补光灯、窗户、遮阳幕布、保温幕布、风机等。存储于云服务器数据库中的设备数据被传输至设备模型中进行分析,并产生设备维护指令,能耗分析数据、异常分析数据,以提升设备运行效率、维护效率,降低能耗和设备成本。

(2)基于物联网的数据实时采集技术。从播种开始至采收结束全流程、不间断地收集前端种植环境数据。即依靠构建物联网系统,通过传感器网络,在温室内布置多种传感器,如温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等传感器,数据维度可精确体现在每分每秒,这些传感器可确保数据的准确性和实时性,便以实时获取温室内的环境数据。后通过数据传输,即利用无线通信技术将传感器采集的数据传输到中央控制系统。存储于云服务器数据库中的作物表型数据被传输至表型分析模型中进行分析,对作物生长状态做出判断,并根据表型数据调整生长管理策略。

成效

G-Lab智能环境控制系统是为了保证农作物生长环境而设计,包括不断更新迭代的植物模型、内外部设备软硬件、管理系统软件和数据中心。温室环境管理系统会根据内部植物生长模型自动调节浇灌系统和消毒系统及现场的其他设备参与协同工作,可以将作物生长环境控制在适宜范围,以提高作物产量和品质。

本文系作者 珠海华蓁现代农业有限公司 授权钛媒体发表,并经钛媒体编辑,转载请注明出处、作者和本文链接
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  • 回复 8月30日 · via miniapp_iphone
  • 智能温控,未来已来!

    回复 8月29日 · via miniapp_iphone
  • 赞一个

    回复 9月5日 · via miniapp_iphone
  • 太厉害了,现代农业提高农作物产量和质量

    回复 8月30日 · via miniapp_iphone
  • 未来智能农业的重点方向

    回复 8月30日 · via miniapp_iphone
  • 支持

    回复 8月30日 · via miniapp_android
  • 回复 8月30日 · via miniapp_harmony
  • 通过智能温室环境控制系统展现了现代农业技术的巨大潜力。这一系统不仅提高了作物产量和品质,还促进了农业的可持续发展,为其他农业企业提供了宝贵的经验和示范作用。

    回复 8月30日 · via miniapp_android
  • 支持

    回复 8月30日 · via miniapp_harmony
  • 智能温室👍

    回复 8月30日 · via miniapp_iphone
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